方旭燕

零散知識體系化在生物學(xué)科中的應(yīng)用體現(xiàn)了“能用文字、圖表以及數(shù)學(xué)公式等多種形式描述生物事實(shí)、概念、原理、規(guī)律和模型等內(nèi)容”的考綱能力要求。那么學(xué)生該如何將一系列分散于不同書本不同章節(jié)的瑣碎知識體系化呢？其實(shí)，此問題可借助模型的構(gòu)建加以解決。事實(shí)上，從最新版的《浙江省普通高中學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見》開始就已經(jīng)把模型方法列為基礎(chǔ)知識范疇，要求學(xué)生領(lǐng)悟“建立模型”等科學(xué)思想、科學(xué)方法及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用。因此培養(yǎng)學(xué)生的建模思維和建模能力成為當(dāng)前教學(xué)的一個新的著力點(diǎn)。下面以“細(xì)胞膜專題”為例，討論如何通過構(gòu)建模型使零散知識體系化。

1 拓展核心概念模型，串聯(lián)零散知識完善知識體系

概念模型是以圖示、文字、符號等組成的流程圖形成對事物的規(guī)律和機(jī)理進(jìn)行描述、闡明，其特點(diǎn)為形象直觀且通俗易懂地揭示事物的主要特征、本質(zhì)。教師通過拓展核心概念模型，將原來零碎的生物學(xué)知識歸納起來，構(gòu)成彼此聯(lián)系的知識網(wǎng)絡(luò)，了解各知識點(diǎn)在知識體系中的具體位置，清楚各知識點(diǎn)之間的聯(lián)系。二輪復(fù)習(xí)中，由于將打破教材的編排順序，將各章節(jié)中分散的“點(diǎn)”串成“線”并進(jìn)一步形成“網(wǎng)”，但學(xué)生自己構(gòu)建此網(wǎng)絡(luò)有一定的難度，故教師在教學(xué)中可幫助學(xué)生構(gòu)建并拓展核心概念模型。

教師可先勾勒出細(xì)胞膜專題中的核心概念圖（圖1），使學(xué)生對該專題有了大概的了解。為了進(jìn)一步幫助學(xué)生細(xì)化復(fù)習(xí)內(nèi)容，教師可針對每個知識塊提出若干問題進(jìn)行討論：

線路1，由膜蛋白可聯(lián)想到蛋白質(zhì)的相關(guān)內(nèi)容，如蛋白質(zhì)的組分、結(jié)構(gòu)、功能、鑒定、計(jì)算、表達(dá)和運(yùn)輸?shù)取?/p>

線路2，膜蛋白和糖鏈結(jié)合形成糖蛋白，依糖蛋白如何判斷細(xì)胞膜內(nèi)外？糖蛋白的作用是什么？

線路3，膜蛋白是質(zhì)膜的重要組分，那么質(zhì)膜是什么結(jié)構(gòu)呢？流動鑲嵌模型為什么能夠很好地解釋細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)呢？細(xì)胞膜的功能有哪些？其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能特征是什么？

線路4，蛋白質(zhì)是生命活動的承擔(dān)者，那么細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)有哪些類型，其功能如何？

學(xué)生通過討論，分別構(gòu)建這四個部分內(nèi)容的概念模型。由于不同學(xué)生、不同小組的知識掌握情況、理解能力、領(lǐng)悟能力各不相同，此處概念圖的建構(gòu)可以先小組內(nèi)合作，再進(jìn)行組間合作的學(xué)習(xí)方式，同時(shí)采用班級匯報(bào)的方式，修改和分析概念圖。最后教師將所有的概念圖整合在一起，對原有的核心概念模型進(jìn)行拓展，經(jīng)過加工整理，建構(gòu)如圖2所示的綜合概念圖。

通過核心概念圖的引導(dǎo)，學(xué)生不僅可將分散于幾本教材中的零散知識積點(diǎn)串線，建立完善的知識體系，還可進(jìn)一步掌握知識，拓展思維，強(qiáng)化各知識點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)。

2 建立數(shù)學(xué)模型，突破重難點(diǎn)，捋順知識體系

數(shù)學(xué)模型是用字母、數(shù)字及其他數(shù)學(xué)符號建立起來的定性或定量地表述生命活動規(guī)律的計(jì)算公式、函數(shù)式、曲線圖以及由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成的柱形圖、餅狀圖等。由于諸多考點(diǎn)都可以此模型進(jìn)行考查，因此在高考復(fù)習(xí)中，學(xué)生應(yīng)學(xué)會用數(shù)學(xué)建模思想解決生物學(xué)問題，理解數(shù)學(xué)符號、公式、圖表、函數(shù)圖像等數(shù)學(xué)語言表現(xiàn)出來生物學(xué)現(xiàn)象、本質(zhì)特征和量變關(guān)系。事實(shí)上，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的思維方式不僅能使學(xué)生活學(xué)活用，很好地解決一些生物學(xué)實(shí)際問題，起到舉一反三的效果，而且也提高了學(xué)生的分析、推理和綜合能力。

在復(fù)習(xí)本專題時(shí)，對有些內(nèi)容，學(xué)生可能不太容易理解。如果這些重難點(diǎn)知識不及時(shí)解決，知識體系的構(gòu)建就如同虛設(shè)且也毫無意義。例如對有關(guān)神經(jīng)細(xì)胞膜電位的變化，教師可構(gòu)建如圖3和圖4所示的模型，引導(dǎo)學(xué)生思考：膜電位變化曲線為什么會有上升支和下降支？在曲線中兩種狀態(tài)和三個過程分別是指哪里？動作電位的產(chǎn)生和恢復(fù)時(shí)，離子以何種運(yùn)輸方式出入細(xì)胞？以此聯(lián)系跨膜運(yùn)輸進(jìn)行適當(dāng)拓展，培養(yǎng)學(xué)生思維的遷移性。

以上幾個數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建，可讓學(xué)生掌握建構(gòu)的方法，領(lǐng)悟、歸納出規(guī)律，深化對重難點(diǎn)知識的理解。

3 重組物理模型，抓牢主干知識夯實(shí)知識體系

物理模型以圖形或?qū)嵨锏男问侥M客觀事物的某些功能和性質(zhì)，其明顯特點(diǎn)就是形象直觀。模型既是對教材中文字難以表達(dá)內(nèi)容的一種高度概括，也是對教學(xué)重難點(diǎn)解讀的一種表達(dá)形式?？v觀近幾年全國各地生物學(xué)高考試題中的不乏大量的物理模型，這就要求學(xué)生在復(fù)習(xí)中既要明確教材中各種物理模型的結(jié)構(gòu)及其名稱術(shù)語，又要學(xué)會把各種物理模型與相關(guān)的理論知識結(jié)合起來；除了能讀懂各物理模型外，還要通過知識的遷移和延伸并對一些變式訓(xùn)練加以練習(xí)，從而加深對知識本質(zhì)的理解，進(jìn)一步提高解題的判斷和推理能力。

在該專題中，教材中有“質(zhì)膜的流動鑲嵌模型”“被動轉(zhuǎn)運(yùn)示意圖”“主動轉(zhuǎn)運(yùn)示意圖”“胞吞和胞吐示意圖”“蛙坐骨神經(jīng)的動作電位示意圖”“動作電位傳導(dǎo)示意圖”“免疫應(yīng)答的特殊性和記憶”“細(xì)胞免疫示意圖”和“體液免疫示意圖”等圖形，在高考真題及模擬題中常將主干內(nèi)容的圖群組合，建構(gòu)出如圖5所示的綜合圖形。這樣不但能將物質(zhì)跨膜運(yùn)輸、信號傳遞、動作電位的產(chǎn)生、神經(jīng)遞質(zhì)的釋放等主干知識整合起來，還能展示細(xì)胞的某些方面的生理過程，讓學(xué)生感悟細(xì)胞內(nèi)生命活動的復(fù)雜性和協(xié)調(diào)性。

高三復(fù)習(xí)中，有許多內(nèi)容太過零散，學(xué)生很難將知識的融為一體。教師在具體復(fù)習(xí)中可指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用建模思維進(jìn)行二輪專題學(xué)習(xí)，可讓其嘗試自主建構(gòu)較為簡單的概念模型和易于理解的數(shù)學(xué)模型，將復(fù)雜的生物學(xué)知識整合為幾個物理模型。師生可共同補(bǔ)充、修改、完善模型，最后用建構(gòu)好的模型來解決生物學(xué)問題。在這個過程中，學(xué)生不僅將零散知識網(wǎng)絡(luò)化體系化，而且作為知識體系的建構(gòu)者，其建模思維和建模能力也將得到進(jìn)一步發(fā)展。